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同学们好

今天我们要进行

三相半波可控整流电路仿真实验

希望通过此次实验

加深对前面所学知识的理解

一 实验目的

1 了解仿真软件的工作环境

并能熟练地运用仿真软件中的

各种模块组合建立 仿真模型

设置各种模块参数及仿真参数

运行和结果分析

2  了解三相半波可控整流电路

电阻负载时的工作情况

3 通过仿真

进一步了解

三相半波可控整流电路的工作原理

二 仿真实验模型如图一所示

三 电路原理分析

1 电路的特点

如图二所示

变压器二次侧接成星形得到零线

而一次侧接成三角形

避免3次谐波流入电网

三个晶闸管分别接入a b c三相电源

其阴极连接在一起

这叫共阴极接法

自然换相点

二极管换相时刻为自然换相点

是各相晶闸管能触发导通的最早时刻

将其作为计算

各晶闸管触发角α的起点

即a =0°

2 α =0°时的波形如图三所示

在ωt1—ωt2期间

因a相电压最高

故晶闸管VT1承受正向电压

在ωt1时刻触发VT1

则VT1导通

负载电阻R上获得的电压就是a相电压

同时 VT2和VT3承受了

反向电压而关断 同样

在ωt2—ωt3期间

因b相电压最高

故晶闸管VT2承受正向电压

在ωt2时刻触发VT2

则VT2导通

负载电阻R上获得的电压就是b相电压

同时VT1和VT3承受了

反向电压而关断

按照这样的分析方法

可分析ωt3—ωt4期间的工作情况

请同学们分析α为30° 60° 90°时的波形

请同学们自己分析

四 实验步骤

1首先新建一个仿真模型的文件

然后提取电路元件模块

建立仿真模型

最后将电路元件模块按

三相半波可控整流电路的原理图连接起来

组成仿真电路

2交流电压源电压为 50V

频率为50Hz

初始相位为0° 120° 240°

负载为纯电阻性负R=25 Ω

晶闸管参数默认  

3本例中我们设置仿真的终止时间为默认 

设置仿真参数默认

五 实验内容

1 按照电路原理图建立好仿真模型

2 设定各个晶闸管的控制参数

观察α=0° α=30°

α=60°的输出波形

现在 请同学们看老师示范

第一步

打开仿真软件

第二步

在放置信号源菜单中找到交流电源

并把它放置在适当位置

放三个

每个电源的相位分别为

0° 120° 240°

并把交流电源的值改为50V

双击电源V2

把它的电压值设定为50伏

频率50赫兹 相位120°

同样电源V1

把它的电压值设定为50伏

频率50赫兹，相位0°

双击电源V3

把它的电压值设定为50伏

频率50赫兹 相位240°

第二步 在二极管菜单中

找到晶闸管2N1599

放置三个

放置在适当位置

选中刚刚放置的三个晶闸管 右键

将它们逆时钟旋转90°

再次框选三个晶闸管 右键

将它们垂直镜像

再把他们调整位置

方便接线

第三步

在放置信号源菜单中

找到电压信号源中的脉冲信号

在适当位置放置三个

第四步

在基础元件菜单中找到电阻R1

注意电阻值

并把它放置在适当位置

第五步

在仪器仪表库中找到

示波器和四踪示波器

放置在适当位置

第六步

调整好元件的位置

开始接线

接线无误后

开始设置脉冲源的参数

主要是脉冲的延时时间

和脉冲宽度以及脉冲的周期

因为α=0°是在自然换相点上

自然换相点离纵坐标有

30°电角度 所以要把这个

30°转换成延时时间

如何转换呢？

交流电压一个周期对应360°

一个周期对应时间0.02秒也就是20ms

所以每一度电角度对应的时间是

360°除以20ms

故VT1的延时时间为

知道了D1的控制脉冲的延时时间

D2 D3控制脉冲的延时时间

依次增加120°

所对应的时间 即6.68ms

所以α=0°时

D1 D2 D3的控制脉冲的

延时时间依次是

1.67ms 8.35ms 15.03ms

要做α等于其他角度是的仿真实验

只需确定D1的控制脉冲的延时时间

D2 D3控制脉冲的延时时间

依次增加120°

所对应的时间即6.68ms

我们把示波器A B C

三个通道的连线右击选择颜色

把它们分别设置为

黄 绿 红 便于观察

双击V4 参数设置如下

脉冲高度3伏

延时1.67毫秒

脉冲宽度2毫秒

周期20毫秒

V5 V6的延时依次增加6.68毫秒

其他参数同V4

例如α=30°时

D1的控制脉冲离自然换相点30°

自然换相点离纵坐标有30°电角度

所以α=30°时

D1的控制脉冲离纵坐标60°

其延时时间为3.34ms

所以D1 D2 D3控制脉冲的

延时时间依次为

3.34ms 10.02ms 16.7ms 23.38ms

脉冲宽度设为2ms

周期为20ms

第七步 开始仿真

可以观察电路的输出电压

及控制脉冲和D1两端电压波形

好的 老师示范就到这里

请同学们自己完成实验

试验完成后

请认真书写实验报告

今天的课上到这里

同学们再见

好的 老师示范就到这里

请同学们自己完成实验

试验完成后

请认真书写实验报告

今天的课上到这里

同学们再见